一、電子設備可靠性問題的產生

現代電子設備，特別是軍用電子裝備越來越朝向輕、薄、短、小、高密度化、高自動化和高精度方向發展，其發展的主要技術矛盾在于：若不采取專門措施來提高其可靠性，那么設備越復雜、越精確，則其可靠性就越低。例如，一臺現代電子裝備系統由若干元器件及各種制造環節（工藝）集合而成，它們彼此間又是相互依賴的復雜系統。如果其中有一個元器件損壞或某一個制造環節不完善，那么整個系統就會失效。可見一個現代電子裝備系統工作的可靠性并不超過構成系統中可靠性最小的元器件的工作可靠性及各制造環節的工藝可靠性。在第二次世界大戰末期（1944—1945年），特別是在朝鮮戰爭時期（1950—1952年），據美國相關資料報導，無線電通信設備有14%的時間，水聲設備有48%的時間，雷達設備約有84%的時間等是處于非工作狀態的；僅1949年就約有70%的海洋用無線電電子設備是處于非工作狀態的……因此，查明不可靠性的原因，提高無線電電子設備可靠性問題，在美國就已經成為全國性的刻不容緩的事情。美國陸軍、海軍的數十個軍事部門大規模地進行了設備的調查工作。也就是從這時開始，可靠性的統計研究方法得到了公認。

二、電子設備可靠性的定義與數學描述

1.可靠性的定義根據國家標準GB 6583—1994的規定，產品的可靠性是指產品在規定的條件下、在規定的時間內完成規定的功能的能力。電子設備或系統實際使用的可靠性叫做工作可靠性。工作可靠性又可分為固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是產品設計和制造者必須確立的可靠性，即按照可靠性規劃，從原材料和零部件的選用，經過設計、制造、試驗，直到設備或系統出產的各個階段所確立的可靠性。使用可靠性是指已生產的產品，經過包裝、運輸、儲存、安裝、使用、維修等因素影響的可靠性。從現代觀點看，隨著微組裝工藝技術的不斷引入，可靠性包含了耐久性、可維修性、設計可靠性及工藝可靠性四大要素。

●耐久性：產品使用的無故障性或使用壽命長就是耐久性。例如，當空間探測衛星發射后，人們希望它能無故障地長時間工作，但從某一個角度來說，任何產品都不可能100%不會發生故障。

●可維修性：當產品發生故障后，能夠很快、很容易地通過維護排除故障，就是可維修性。而像飛機、汽車都是價格很高而且非常注重安全可靠性的要求，這一般通過日常的維護和保養來大大延長它的使用壽命，這是預防維修。

●設計可靠性：這是決定產品質量的關鍵，由于人-機系統的復雜性，以及人在操作中可能存在的差錯和操作使用環境的種種因素影響，發生錯誤的可能性依然存在，所以設計的時候必須充分考慮產品的易使用性和易操作性，這就是設計可靠性。

●工藝可靠性：高密度、微組件、微焊接技術在現代電子制造中越來越普遍。美國是世界上第二個發射衛星的國家，就是這種提高國家威望的大事，也曾因為涉及焊接的一點小問題而受挫折。當今國內外電子產品由制造因素導致的失效中，約有80%是出自焊接質量問題。而在焊點的失效中，面陣列封裝器件（如BGA、CSP、FCOB等）焊點的失效又約占整個焊接缺陷的80%左右。顯然解決面陣列封裝器件（如BGA、CSP、FCOB等）的焊點失效問題，是改善現代電子產品制造質量和可靠性的重中之重，這就是工藝可靠性所面臨的挑戰。